武汉理工大学材料研究与测试方法复习

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1、第一章X射线一、X射线的产生？热阴极上的灯丝被通电加热至高温时，产生大量的热电子，这些电子在阴阳极间的高压作用下被加速，以极快速度撞向阳极，由于电子的运动突然受阻，其动能部分转变为辐射能，以X射线的形式放出，产生X射线。二、X射线谱的种类？各自的特征？答：两种类型：连续X射线谱和特征X射线谱连续X射线谱：具有从某一个最短波长（短波极限）开始的连续的各种波长的X射线。它的强度随管电压V、管电流i和阳极材料原子序数Z的变化而变化。指X射线管中发出的一部分包含各种波长的光的光谱。从管中释放的电子与阳极碰撞的时间和条件

2、各不相同，绝大多数电子要经历多次碰撞，产生能量各不相同的辐射，因此出现连续X射线谱特征X射线谱：也称标识X射线谱，它是由若干特定波长而强度很大的谱线构成的，这种谱线只有当管电压超过一定数值Vk(激发电压)时才能产生，而这种谱线的波长与X射线管的管电压、管电流等工作条件无关，只取决于阳极材料，不同元属制成的阳极将发出不同波长的谱线，并称为特征X射线谱三、什么叫K系和L系辐射？当k层电子被激发，L、M、N。。壳层中的电子跳入k层空位时发出X射线的过程叫K系辐射，发出的X射线谱线分别称之为Kα、Kβ、Kγ…谱线，它们

3、共同构成了k系标识X射线。当L层电子被激发，M、N。。壳层中的电子跳入L层空位时发出X射线的过程叫L系辐射，发出的X射线谱线分别称之为Lα、Lβ…谱线，它们共同构成了L系标识X射线。四、何谓Kα射线？何谓Kβ射线？这两种射线中哪种射线强度大？通常X射线衍射用的是哪种射线？Kα是L壳层中的电子跳入K层空位时发出的X射线，Kβ射线是M壳层中的电子跳入K层空位时发出的X射线，Kα比Kβ强度大，因为L层电子跳入K层空位的几率比M层电子跳入K层空位的几率大。Kβ波长短，X射线衍射用的是Kα射线，另加：Kα射线是由Kα1和

4、Kα2组成，它们分别是电子从L3和L2子能级跳入K层空位时产生的。且Kα1和Kα2的强度比是2：1。因为：电子从L3和L2子能级跳入K层空位的几率差不多，但是处在L3子壳层上的电子数是四个，处在L2子壳层上的电子数只有两个。五、什么叫X射线的衍射？布拉格方程的表达式？各字母的含义？意义？极限条件？应用？当一束X射线照射到晶体上，晶体中各个原子对X射线的相干散射波干涉叠加的现象叫X射线的衍射。布拉格方程有两种表达1)普通形式：2dsinθ=nλ2)标准形式：2dHKLsinθ=λ其中d为晶面间距，（HKL）为衍射

5、指数，θ为半衍射角，λ为X射线波长，n为整数，称衍射级数。意义：仅当射向相邻原子面上的入射光程差为波长λ的整数倍时，相邻晶面的反射波才能干涉加强形成衍射线，产生衍射极限条件：（2个）1、2dsinθ=nλ=sinθ=nλ/(2d)≤1=n≤2d/λ当入射线的波长和衍射面选定以后，d和λ的值都定了，可能有的衍射级数n也就确定了，所以一组晶面只能在有限的几个方向上“反射”X射线。2、对于一定波长λ的X射线而言，晶体中能产生衍射的晶面族数也是有限的sinθ=nλ/(2d)≤1d≥λ/2也就是说晶面间距大于波长的二分之

6、一的晶面才能产生衍射应用：1、测晶面间距d2、测X射线波长（利用XRF）六、晶面间距与点阵常数之间的关系(掌握立方晶系的)。dhkl=a/sqrt(h2+k2+l2)七、何谓系统消光？系统消光规律如何？(熟记)由于某衍射线的结构因子Fhkl=0，使衍射强度等于0，因此在满足布拉格方程情况下衍射线消失的现象称为系统消光点阵类型反射出现条件反射消失条件简单点阵全部无体心点阵H+K+L=偶数H+K+L=奇数C面带心点阵H+K=偶数H+K=奇数B面带心点阵H+L=偶数H+L=奇数A面带心点阵K+L=偶数K+L=奇数面心

7、点阵H、K、L全奇全偶H、K、L奇偶混杂三方点阵-H+K+L=3n-H+K+L≠3n八、衍射强度的影响因素。X射线衍射线束的相对积分强度为I相对=F2Pφ（θ）e-2MA(θ),由式知相对积分强度与结构因子F，重复因子P，角因子φ（θ），温度因子e-2M，，及吸收因子A(θ)有关。X射线的绝对强度受到上面的影响因素外，还与入射X射线的强度、波长和衍射仪半径、晶胞体积等因素有关。九、结构因子的影响因素？结构因子的计算公式？影响因素：只与晶胞中原子的种类和原子在晶胞中的位置有关，不受晶胞的形状和大小的影响。计算公式

8、：F=∑fjei2π(hxj+kyj+lzj)fj是指原子的散射因子enπi=e-nπi=（-1）n十、PDF卡片索引方式的名称及方法。字母索引：按物质英文名称的字母顺序哈那瓦尔特索引：8条强线d值按相对强度递减顺序排列芬克索引：8条强线以d值递减顺序排列十一、X射线衍射线指标化的定义？指标化的方法？衍射线的指标化就是求出粉晶衍射图上每一条衍射线的晶面指数（h,k,l）。方法：查卡法、